Bilim insanları, zamanı ölçme teknolojisinde yeni bir dönemin kapısını aralayan dünyanın ilk çalışan nükleer saatlerini geliştirdi. Avusturya’nın başkenti Viyana’daki TU Wien ile Çin’in Pekin kentindeki araştırma ekipleri, birbirlerinden bağımsız olarak geliştirdikleri sistemlerle atomun elektronları yerine doğrudan atom çekirdeğini kullanarak zaman ölçmeyi başardı. İki çalışmanın sonuçları 7 Ekim 2026’da yayımlandı.
Günümüzde kullanılan en hassas atom saatleri, atomların çevresindeki elektronların belirli enerji seviyeleri arasındaki geçişleri temel alıyor. Yeni nükleer saatlerde ise zamanın referansı olarak atom çekirdeğindeki enerji geçişi kullanılıyor. Araştırmacılar bunun daha hassas, dış etkilere karşı daha dayanıklı ve gelecekte daha küçük sistemlerin geliştirilmesine imkân sağlayabileceğini belirtiyor.
Yeni teknolojinin merkezinde toryum-229 bulunuyor. Bu elementin çekirdeğinde birbirine son derece yakın iki enerji seviyesi bulunması, lazer ışığı kullanılarak çekirdekteki geçişlerin kontrol edilmesini mümkün kılıyor. Viyana’daki ekip, toryum-229 çekirdeklerini milimetre ölçeğindeki kalsiyum florür kristali içine yerleştirirken, lazer sistemini çekirdeğin enerji geçişine kilitleyerek saatin kendi kendini kararlı biçimde çalışmasını sağladı.
Viyana’da geliştirilen sistemin 24 saatten uzun süre dışarıdan müdahale olmadan kararlı şekilde çalıştığı gösterildi. Yapılan ölçümlerde yaklaşık 10⁻¹⁵ düzeyinde hassasiyet elde edildi. Bu değer, teorik olarak bir gün boyunca çalışan sistemde son derece küçük zaman sapmalarına karşılık geliyor. Ancak yeni nükleer saatlerin henüz dünyanın en hassas optik atom saatlerini geride bırakmadığı, mevcut sonuçların teknolojinin çalışabileceğini gösteren önemli bir ilk adım olduğu vurgulanıyor.
Pekin’deki ekip de benzer şekilde toryum-229 çekirdeklerini kullanarak çalışan bir nükleer saat geliştirdi. İki farklı ülkede ve farklı deneysel yöntemlerle elde edilen sonuçların birbirini desteklemesi, nükleer saat teknolojisinin yalnızca teorik bir fikir olmadığını, gerçek bir ölçüm teknolojisine dönüşmeye başladığını ortaya koydu. İlk sonuçlarda Çin’deki sistemin kararlılığının Viyana’daki sisteme göre daha yüksek olduğu bildirildi.
Nükleer saatlerin gelecekte uydu navigasyonu, telekomünikasyon, hassas konum belirleme ve bilimsel ölçümler gibi alanlarda önemli sonuçlar doğurabileceği düşünülüyor. Zaman ölçümündeki küçük hataların azaltılması, özellikle yüksek hassasiyet gerektiren teknolojilerde daha doğru senkronizasyon sağlayabilir.
Yeni saatlerin önemi yalnızca teknolojik uygulamalarla sınırlı değil. Viyana’daki araştırmacılar geliştirdikleri nükleer saati karanlık madde araştırmalarında da kullandı. Atom çekirdeğinin dış etkilere karşı farklı hassasiyetinden yararlanılarak, evrenin temel yapısına ilişkin henüz açıklanamayan bazı fiziksel olayların araştırılması hedefleniyor.
Bilim dünyasında onlarca yıldır üzerinde çalışılan nükleer saat fikrinin çalışan sistemlere dönüşmesi, zamanın nasıl ölçüldüğüne ilişkin yeni bir sayfa açıyor. Teknolojinin daha da geliştirilmesiyle nükleer saatlerin mevcut atom saatlerinden daha hassas hâle gelmesi durumunda, yalnızca saatler değil, navigasyondan temel fizik araştırmalarına kadar çok sayıda teknoloji bundan etkilenebilir.
